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1、富阳中学富阳中学 汪燕青汪燕青2006、2、9高三第一轮复习高三第一轮复习例：例：如图所示，线圈匝数为如图所示，线圈匝数为n，条形磁铁正，条形磁铁正靠近线圈，试画出等效电路图。靠近线圈，试画出等效电路图。abcfde左左 右右例：例：如图所示，导线如图所示，导线ab向左加速运动，试向左加速运动，试画出等效电路图。画出等效电路图。一、感应电动势一、感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于电源产生感应电动势的那部分导体相当于电源二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律1：、的区别的区别2：引起引起变化的原因变化的原因3：产生的是平均感应电动势产生的是平均感应电动势例例1、穿过一个电阻为穿过一

2、个电阻为1的单匝线圈的磁通量的单匝线圈的磁通量始终是每秒钟均匀减少始终是每秒钟均匀减少2Wb，则（，则（）A、线圈中的感应电动势一定是每秒减小、线圈中的感应电动势一定是每秒减小2VB、线圈中的感应电动势一定是、线圈中的感应电动势一定是2VC、线圈中的感应电流一定是每秒减小线圈中的感应电流一定是每秒减小2AD、线圈中的感应电流一定是、线圈中的感应电流一定是2A变式变式1：矩形线圈以角速度矩形线圈以角速度在匀强磁场在匀强磁场B中匀速转动，线圈中匀速转动，线圈ab=cd=L1，bc=ad=L2，共共N匝，如图。匝，如图。T1=0时磁场方向垂直于线时磁场方向垂直于线圈平面，则在线圈转动圈平面，则在线圈

3、转动900的过程中，线圈的过程中，线圈的平均感应电动势为的平均感应电动势为 。变式变式2：如图所示，将一条形磁铁插入某一闭合如图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次线圈，第一次0.05s，第二次，第二次0.1s。设插入方式。设插入方式相同，求：相同，求：（1）两次线圈中的平均感应电动势之比？）两次线圈中的平均感应电动势之比？（2）两次线圈中电流之比？电流方向？）两次线圈中电流之比？电流方向？（3）两次通过线圈的电荷量之比？）两次通过线圈的电荷量之比？（4）两次在）两次在R中产生的热量之比？中产生的热量之比？例例2如图所示，两个互连的金属圆环，粗如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻

4、为细金属环电阻的二分之一。金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域。当磁感应磁场垂直穿过粗金属环所在区域。当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为应电动势为E，则，则a、b两点间的电势差为两点间的电势差为()AE/2 BE/3 C2E/3 DE要画出等效电路要画出等效电路图，注意分清内图，注意分清内外电路结构。外电路结构。变式变式1：有一面积为有一面积为S=100cm2的金属环的金属环,电阻电阻为为R=0.1,环中磁场变化规律如图所示环中磁场变化规律如图所示,磁场磁场方向垂直环面向里方向垂直环面向里,在在t2时间内

5、通过金属环的时间内通过金属环的电荷量为多少库仑电荷量为多少库仑?t2t/sB/T0.20变式变式2：有一半径为有一半径为r的的n匝线圈套在边长为匝线圈套在边长为L的正方形外边的正方形外边,电阻为电阻为R，正方形内磁场变化，正方形内磁场变化规律如图所示规律如图所示,磁场方向垂直纸面向里磁场方向垂直纸面向里,在在t2时时间内通过线圈的电荷量为多少库仑间内通过线圈的电荷量为多少库仑?t2t/sB/T0.20变式变式3：如图所示，空间存在垂直于纸面的如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为磁场方向相反，磁

6、感应强度的大小均为B。一半径为一半径为b，电阻为，电阻为R的圆形导线环放置在纸的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合面内，其圆心与圆形区域的中心重合.在内、在内、外磁场同时由外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量通过导线截面的电量Q=_。变式变式4：如图，在匀强磁场中有一接电容器的如图，在匀强磁场中有一接电容器的回路，已知回路，已知C=30F，L1=5cm，L2=8cm，磁场，磁场以以510-2T/s的速度增强，分析电容器上板带什的速度增强，分析电容器上板带什么电？带电量是多少？么电？带电量是多少？CL2L1例例3、水平放置的金属框架水平

7、放置的金属框架cdef，处于如图，处于如图所示的匀强磁场中，金属棒所示的匀强磁场中，金属棒ab置于粗糙的框置于粗糙的框架且接触良好。从某时刻开始磁感应强度均架且接触良好。从某时刻开始磁感应强度均匀增强，金属棒匀增强，金属棒ab始终保持静止，则始终保持静止，则ab中电中电流将如何变化？流将如何变化？ab棒受摩擦力如何变化？棒受摩擦力如何变化？abcfde左左右右变式：变式：如图所示，如图所示，U形导线框固定在水平面上，形导线框固定在水平面上，右端放有质量为右端放有质量为m的金属棒的金属棒ab，ab与导轨间的与导轨间的动摩擦因数为动摩擦因数为，它们围成的矩形边长分别为，它们围成的矩形边长分别为L1

8、、L2，回路的总电阻为，回路的总电阻为R。从。从t=0时刻起，在时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场磁场B=kt，（，（k0）那么在）那么在t为多大时，金属棒为多大时，金属棒开始移动？开始移动？今日作业：今日作业：名师名师P3202、3、7 P3324、5、12、154、一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个辐一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个辐射状的磁场（磁场方向水平向外）磁感应强度为射状的磁场（磁场方向水平向外）磁感应强度为B=k/r（其中（其中r大于圆柱形磁铁的半径）。设一个与大于圆柱形磁铁的半径）。设一个与磁铁同轴的圆形铝环

9、，其质量为磁铁同轴的圆形铝环，其质量为m，半径为，半径为R（大于（大于圆柱形磁铁的半径），而弯成该铝环的铝丝其横截圆柱形磁铁的半径），而弯成该铝环的铝丝其横截面积为面积为S。圆环从磁场上半部分某处由静止开始下落，。圆环从磁场上半部分某处由静止开始下落，保持圆环平面始终水平，且与圆柱形磁铁间无摩擦，保持圆环平面始终水平，且与圆柱形磁铁间无摩擦，已知铝丝的电阻率是已知铝丝的电阻率是试求：试求：（1）圆环下落的速度为）圆环下落的速度为v时的电功率；时的电功率；（2）当下落）当下落h高度时，速度最大，此高度时，速度最大，此 时圆环消耗的电能是多少？时圆环消耗的电能是多少？（1）要使该液滴能从两板间）要

10、使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变射出，磁感应强度随时间的变化率化率K应满足什么条件？应满足什么条件？（2）要使该液滴能从两板间）要使该液滴能从两板间右端的中点射出，磁感应强度右端的中点射出，磁感应强度B与时间与时间t应满足什么关系？应满足什么关系？例例6如图所示，一半径为如图所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为，板长为l。t=0时，磁场的磁感应强度时，磁场

11、的磁感应强度B从从B0开始均匀增大，同时，在板开始均匀增大，同时，在板2的的左端且非常靠近板左端且非常靠近板2的位置有一质量为的位置有一质量为m、带电量为、带电量为-q的液滴的液滴以初速度以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点水平向右射入两板间，该液滴可视为质点.例例4、一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中.设向里为磁感应强度设向里为磁感应强度B B的正方向的正方向,线圈中的箭头为电线圈中的箭头为电流流i i的正方向的正方向(如图如图1 1所示所示).).已知线圈中感生电流已知线圈中感生电流i i随随时间而变化的图象如图时间而变化的图象如图2

12、2所示所示.则磁感应强度则磁感应强度B B随时间随时间而变化的图象可能是而变化的图象可能是图图2例例7 7如图所示，一倾斜的金属框架上放有一根金属如图所示，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力的作用，金属棒在没有磁场时处于棒，由于摩擦力的作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态，从静止状态，从t t时刻开始，给框架区域加一个垂直时刻开始，给框架区域加一个垂直框架平面斜向上的随时间均匀增强的匀强磁场，到框架平面斜向上的随时间均匀增强的匀强磁场，到时刻时刻t t,棒开始运动，在棒开始运动，在t t到到t t这段时间内，金属棒这段时间内，金属棒所受的摩擦力所受的摩擦力A.A.保持不变保持不变 B

13、.B.不断减小不断减小C.C.先减小后增大先减小后增大 D.D.先增大后减小先增大后减小例例3如图所示，如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为为v，与导轨接触良好，圆环的直径，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距与两导轨间的距离相等离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向设金属环与导轨

14、的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时（右做匀速运动时（）A有感应电流通过电阻有感应电流通过电阻R，大小为，大小为B有感应电流通过电阻有感应电流通过电阻R，大小为，大小为C有感应电流通过电阻有感应电流通过电阻R，大小为，大小为D没有感应电流通过电阻没有感应电流通过电阻RABR04将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为每边长为l，它在磁感应强度为，它在磁感应强度为B、方向如图的、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为率为P

15、的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）(2l2nB)2/P 2(l2nB)2/P(l2nB)2/2P (l2nB)2/PbaBl例例6据报道，据报道，1992年年7月，美国月，美国“阿特兰蒂斯阿特兰蒂斯”号航天号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功功.航天飞机在地球赤道上空离地面约航天飞机在地球赤道上空离地面约3000 km处由东处由东向西飞行，相对地面速度大约向西飞行，相对地面速度大约6.5103 m/s，从航天飞机，从

16、航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20 km，电阻，电阻为为800 的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动割磁感线运动.假定这一范围内的地磁场是均匀的假定这一范围内的地磁场是均匀的.磁感磁感应强度为应强度为410-5T，且认为悬绳上各点的切割速度和航，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同天飞机的速度相同.根据理论设计，通过电离层（由等根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可以产生约离子体组成）的作用，悬绳可以产生约3 A的感应电流，的感应电流，试求：试求：（1）金属悬绳

17、中产生的感应电动势；）金属悬绳中产生的感应电动势；（2）悬绳两端的电压；）悬绳两端的电压；（3）航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能（已知）航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能（已知地球半径为地球半径为6400 km）.例例7.如图所示，如图所示，MN为相距为相距30cm的光滑平行金属导的光滑平行金属导轨，轨，ab为电阻等于为电阻等于0.3的金属棒，且可紧贴平行导的金属棒，且可紧贴平行导轨运动。相距为轨运动。相距为6cm的水平放置的金属板与导轨相连的水平放置的金属板与导轨相连。图中。图中R为为0.1的定值电阻，导轨的电阻忽略不计，的定值电阻，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于方向垂直纸面向里的匀

18、强磁场中，当整个装置处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，当ab以速率以速率v向右做匀速运动时，一带电微粒刚好也以向右做匀速运动时，一带电微粒刚好也以速率速率v在在AC两极间做半径为两极间做半径为2cm的匀速圆周运动，求的匀速圆周运动，求v的大小的大小.RabMNAB 8。如图所示，矩形刚性导线框处在磁感应强度为如图所示，矩形刚性导线框处在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框所在的平的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框所在的平面，线框的面，线框的ef边与磁场区域的边界线边与磁场区域的边界线OO平行平行.已知线已知线框的框的ab边、边、cd边和边和ef边的长度都是边的长度都是l1=0

19、.5m，它们的电，它们的电阻分别为阻分别为R1=3、R2=3和和R3=6；ac、ce、bd和和df边的长度都是边的长度都是l2=0.6m，它们的电阻都可忽略不计，它们的电阻都可忽略不计.开开始时整个线框都处在磁场之中并以恒定的速度始时整个线框都处在磁场之中并以恒定的速度v=10m/s向磁场区域外移动，速度方向垂直于向磁场区域外移动，速度方向垂直于OO.问问（1）ef边移出磁场而边移出磁场而cd边尚未移出磁场的过程中边尚未移出磁场的过程中ab边边中的感应电流中的感应电流Ia；（2）cd边移出磁场而边移出磁场而ab边尚未移出磁场的过程中边尚未移出磁场的过程中ab边中的感应电流边中的感应电流Ia；（3）整个线框从磁场内移到磁场外）整个线框从磁场内移到磁场外 的过程中，作用于线框的的过程中，作用于线框的ab边的安边的安 培力做了多少功？培力做了多少功？今日作业：今日作业：名师名师P315触类旁通触类旁通名师名师P320 3、4、5名师名师P322 4名师名师P333 16